Wie kann die Leistung und Effizienz von Solarmodulen gesteigert werden?
Solarmodule, auch als Photovoltaik bekannt, fangen Sonnenenergie auf und wandeln sie in Strom um, den Sie in Ihrem Haus nutzen können. Mit der Installation von Solarmodulen können Sie Ihren eigenen erneuerbaren Strom erzeugen.
Die Effizienz von Solarmodulen hängt von der Temperatur der Solarmodule ab – mit steigender Temperatur sinkt ihre Effizienz. Kann man dies auch an heißen Sommertagen vermeiden?
Einfluss der heißen Dachtemperatur und der Strahlungswärme auf die Leistung von Solarmodulen
1. Reduziert den Ausgangsstrom von Solarmodulen
Solarmodule haben in der Regel drei Temperaturkoeffizienten: Leerlaufspannung, Spitzenleistung und Kurzschlussstrom.
Mit steigender Temperatur sinkt die Ausgangsleistung des Solarmoduls.
Der Temperaturkoeffizient für die Spitzenleistung von Solarmodulen liegt im Bereich von – 0,4 bis 0,5 %/°C – mit steigender Temperatur sinkt die Leistung der Solarmodule. Theoretisch wird die Leistung einer Solaranlage mit jedem Grad Temperaturerhöhung um etwa 0,5 % verringert.
Praktische Studien haben gezeigt, dass kristalline Silizium-Solarzellen bei einer Temperatur von etwa 25 Grad etwa 25 % mehr Energie produzieren als bei einer Temperatur von 75 Grad.
2. Hohe Temperaturen beeinträchtigen die Lebensdauer des Wechselrichters und anderer Teile
In Photovoltaikanlagen sind Solarmodule ebenso wie der Wechselrichter temperaturempfindlich. Der Wechselrichter besteht aus vielen elektronischen Bauteilen, und die Hauptkomponenten erzeugen während des Betriebs Wärme.
Die Erhöhung der Temperatur hat großen Einfluss auf die Leistung der Wechselrichterkomponenten. Die Umgebungstemperatur des Gehäuses des Wechselrichters und der Kühler ist bei hohen Temperaturen viel höher als die Außentemperatur, zusätzlich wird durch den Betrieb der Geräte Wärme abgegeben.
3. Entstehung von Hotspot-Effekten beeinträchtigt die Lebensdauer der Bauteile
Hohe Temperaturen können Hotspot-Effekte verursachen, die die Lebensdauer von Solarmodulen beeinträchtigen. Der Hotspot-Effekt schädigt die Solarmodule bis zu einem gewissen Grad, wobei ein Teil der durch das Sonnenlicht erzeugten Energie von beschatteten Zellen verbraucht wird, und der Hotspot-Effekt führt direkt zu einer Reduzierung der Lebensdauer von Solarmodulen um 30%, was langfristig zu einem Ausfall des Moduls führen kann.
Während heißer Temperaturen sind Solarmodule anfällig für den Hotspot-Effekt, bei dem die lokale Temperatur von Solarmodulen, die häufig auf Dächern installiert sind, mehr als 100°C erreichen kann. Der Hotspot-Effekt verringert die Leistung des Solarmoduls, was zu einem Leistungsverlust der gesamten Kette von Solarmodulen führt.
Einfluss der ClimateCoating ThermoActive Beschichtung auf die Dachtemperatur und Strahlungswärme
Reflexionsbeschichtung mit exzellenter Kühlleistung
Die ClimateCoating ThermoActive Dachbeschichtung kann Sonnenstrahlung (TSR) bis zu 91% reflektieren. Dies verhindert eine übermäßige Erwärmung der Dachkonstruktion und kühlt sie ab.
Die thermische Emission (THE) der ThermoActive Beschichtung liegt bei etwa 88%, was die Entstehung von Strahlungswärme und sogenannten Hotspot-Effekten erheblich einschränkt.
Sie ist elastisch, wasserabweisend, robust, beständig gegen Säuren, Laugen, Ozon, Stickstoffoxide und Schwefeloxide.
Hauptvorteil der ClimateCoating ThermoActive Beschichtung für Solarmodule
Der Hauptvorteil der ClimateCoating ThermoActive Beschichtung ist die Aufrechterhaltung der optimalen Betriebstemperatur um die Solarmodule. Dies wird durch die einzigartige reflektierende Membran auf zwei Arten erreicht:
- Verhindert die Ansammlung von Wärmeenergie in der Konstruktion, auf der die Solarmodule installiert sind, und kühlt sie somit ab
- Verhindert die Entstehung von Strahlungswärme, die für den Hotspot-Effekt verantwortlich ist, und hilft dabei, die niedrigste Temperatur um die Solarmodule zu erhalten
Fazit
Die Temperatur hat einen erheblichen Einfluss auf die Leistung und Stabilität von Photovoltaikanlagen. Die optimale Temperatur für die Energieproduktion liegt bei 24-25 °C.
Aus der Praxis lässt sich sagen, dass ein Panel mit einer Leistung von 400 W diese Leistung unter Standard-Testbedingungen bei einer Temperatur von 25 °C erreicht. Wenn sich die Temperatur aufgrund der erhöhten Umgebungstemperatur auf 75 °C erwärmt, kann seine maximale Leistung auf 300 W sinken.
Die ClimateCoating ThermoActive-Beschichtung hilft mit ihren einzigartigen Eigenschaften, die optimale Lufttemperatur um das Modul aufrechtzuerhalten, um die maximale Leistung der Photovoltaik zu erzielen.
Es ist wichtig, den Kühleffekt nicht zu unterschätzen, um die Energieeffizienz zu maximieren und die langfristige Zuverlässigkeit der Photovoltaikanlage sicherzustellen.
Durch das Verständnis der Beziehung zwischen Temperatur und Leistung von Photovoltaikanlagen und die Umsetzung von Wartungsmaßnahmen kann die Effizienz und Effektivität von Photovoltaikanlagen optimiert werden, wodurch sie zu einer attraktiveren Quelle erneuerbarer Energie werden.
Autor: Michal Škoda
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